ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ, Представления о происхождении жизни - Философия силы

"Жизнь в значительно большей степени есть явление космическое, чем земное," -- А. Л. Чижевский.

Представления о происхождении жизни

Наиболее популярным представлением о происхождении жизни является так называемая "теория химической эволюции", согласно которой жизнь на Земле образовалась из неживой материи в результате течения некоторых специфических реакций. Такие идеи были выдвинуты Пфлюгером, Дж. Холдейном, Р. Бейтнером, а наиболее детально разработаны они А. И.Опариным в книге "Происхождение жизни" (1936).

Теория химической эволюции предполагает, что на Земле, возникшей около 5 млрд лет назад и отвердевшей по поверхности 2-3 млрд лет назад, под воздействием таких явлений, как грозовые разряды в атмосфере, извержения вулканов, земная, солнечная и космическая радиация, происходило преобразование минеральных веществ в органические. Не последняя роль в течении этих процессов отводится вулканическому пеплу и лаве, явившихся своеобразными катализаторами образования органических соединений. Образовывались органические вещества прежде всего в океанической среде, где в растворенном состоянии имеются практически все элементы, необходимые для синтеза органических соединений. Причем сначала должны были образовываться менее сложные вещества: аминокислоты, жирные кислоты, азотистые соединения, сахариды и т. д. А уже из них синтезировались более сложные вещества типа белков, жиров, нуклео-тидов. И данные комплексы органических веществ как бы обособлялись от внешней среды в некие системы типа пленок, капель, сгустков, явившихся в итоге протоклетками, или протобионатами.

Такие коацерватные пленки и капли, находясь в "питательном бульоне", каким служит вода океанов, приобретали способность обмена со средой энергией и веществами. Их упорядоченность позволяла им катализировать определенные реакции, позволяла им извлекать из среды необходимые элементы, позволяла им расти, иметь некую примитивную внутреннюю структуру, обладать некоторой продолжительностью существования, и даже позволяла им делиться.

Это было первым этапом эволюционного развития, за которым начинается собственно биологическая эволюция. Будто бы становится возможным уже некоторый естественный отбор. Наиболее упорядоченные структуры протобионатов, обладавшие требуемым комплексом веществ и свойств, якобы приобретали преимущество в существовании. Однако поначалу они еще не включали в себя протону клеотидов, что явилось следующим этапом развития жизни.

Первоначальное в общем-то бессистемное образование органических молекул сменилось в итоге способностью определенных из них катализировать реакции, приводящие к синтезу таких же самых молекул, т. е. собственных копий. При этом считают, что происходить это могло в две стадии. Во-первых, за счет катализа шло создание молекулы комплементарной по структуре первоначальной молекуле. А затем такая вторая молекула служила матрицей для образования новой молекулы, идентичной первоначальной. А так как такой двухстадийный процесс может осуществляться нуклеиновыми кислотами, и ему эквивалентен одностадийный процесс размножения ДНК, состоящей из двух комплементарных цепей, делается вывод, что первыми самовоспроизводящимися молекулами были именно нуклеиновые кислоты, а не белки, как раньше считалось.

Последующее развитие жизни сторонники теории химической эволюции видят в приобретении способности синтеза белков, направляемого нуклеиновыми кислотами. И уже после этого должна была приобретаться способность осуществлять фотосинтез, дыхание и т. д. Якобы так сформировывались уже собственно клетки. В процесс жизне-действования включались десятки тысяч различных веществ, осуществляющих такое же количество ферментативных реакций. В итоге это привело к образованию многоклеточных организмов, установивших очень сложные взаимоотношения со средой.

Таким образом, утверждается, что жизнь, возникшая 2--1,5 млрд лет назад, своим развитием от молекул биополимеров и примитивных одноклеточных организмов достигла уровня организмов со многими миллиардами клеток и сложнейшей организацией собственной системы, наивысшей ступенью чего стал человек разумный.

Представления о химической эволюции действительно выглядят очень правдоподобно. Были проведены и соответствующие экспериментальные исследования, целью которых было доказательство правильности данных взглядов. Было установлено, что излучение, обладающее достаточно большой энергией (например, космические лучи), действительно способно вызывать образование органических веществ из неорганических. Например, из смеси паров воды, метана, аммиака, водорода под действием ультрафиолетовых лучей, или электрических разрядов, имитирующих молнию, образуются органические соединения. Если же действие электрических разрядов осуществляется в течение нескольких недель, из первоисходных веществ действительно образуются аминокислоты и другие сложные органические соединения.

Предполагается даже, что уже в первичной газопылевой материи, из которой якобы образовалась Земля, имелись простейшие соединения углерода с водородом и другими элементами, из которых затем и могли быть построены более сложные органические вещества вплоть до белков, превратившихся в итоге в белковое тело и, наконец, в организм.

Наиболее существенным моментом в подобных представлениях является предполагаемое энерговоздействие. Неорганическая материя, как правило, менее энергоемка, чем органическая. Значит, для образования жизни абсолютно необходимо воздействие некоей энергии. Решающая роль в разных случаях приписывается разной по происхождению энергии. Кто-то отдает предпочтение молниям, кто-то склонен считать космические лучи решающим фактором, кому-то видится роль солнечной или земной радиации главной в происхождении живого, иные отдают первенство вулканической деятельности. Однако такой разброд мнений свидетельствует скорее всего о том, что ни один из этих источников не может претендовать на роль фактора жизнеобразования. И это, наверное, является одной из причин того, что далеко не все придерживаются мнения, будто жизнь на Земле появилась в результате химической эволюции. Высказывались, например, идеи внеземного происхождения жизни, в частности, и такая идея, будто бы жизнь была занесена на Землю в виде спор внутри метеоритов, в веществе которых действительно обнаружены такие соединения, как аминокислоты и нуклеотиды.

Основываясь на том, что во Вселенной должно быть множество планет, сторонники внеземного происхождения жизни полагают, что на них тоже имеются условия для происхождения жизни, которая и могла быть предвнесена на Землю. Харлоу Шепли считает, что во Вселенной имеется около 1010 планет похожих во всех отношениях на Землю, и на них вполне возможна жизнь. По расчетам Э. У. Брауна, только в нашей Галактике жизнь могла возникнуть не менее, чем 109 раз. Однако подобный подход нельзя считать конструктивным, т. к. он ничуть не раскрывает механизма появления жизни вне Земли. Если жизнь перенесена на Землю, то непонятно, как она образовалась там, откуда предвнесена.

Тем не менее идея о существовании жизни вне Земли довольно популярна. Гершель и Араго (XVII -- XIX вв) объявляли даже Солнце обитаемым. Джордано Бруно заявлял, что жизнь на Земле далеко не исключение, и что в космосе должно быть множество обитаемых планет. И даже Опарин считал, что жизнь возможна где-то еще, кроме Земли.

Внеземную жизнь давно пытаются обнаружить, но попытки эти до сих пор не дали положительного результата. В 1976 г в Америке начата программа поиска сигналов иных цивилизаций в ультрафиолетовом диапазоне. Поиск ведется со спутников от звезд Эпсилон Эридана, Тау Кита, Эпсилон Индейца, обладающих, по мнению ученых, планетными системами. В Швейцарии решили построить целую систему для поиска внеземных цивилизаций. Это 1500 антен, каждая диаметром около 100 метров. Однако положительных результатов пока нет. Дж. Болл утверждает по этому поводу, что внеземная жизнь хотя и распространена очень широко по Вселенной, но она намеренно не вступает в контакт с нами, оставляя нашу часть Вселенной в качестве "космического заповедника".

Сторонники существования внеземной жизни уверены даже, что Земля посещалась (или до сих пор посещается) представителями иной (или иных) цивилизации, и если это не явилось причиной возникновения жизни на Земле, то, по крайней мере, эти визиты имели целью повышение уровня нашей жизни (или уровня наших знаний). В подтверждение приводятся египетские пирамиды, "космодромы" в Южной Америке, наскальные изображения странных существ "в скафандрах", японские скульптурки "космонавтов", китайские летописи и т. д.

С другой стороны, хорошо известно, что Солнечная система -- это весьма редкое и даже уникальное явление в космосе. У подавляющего большинства звезд имеются приблизительно равные им спутники, а не планеты. Планеты же, если они есть, имеют настолько сложные траек-тории, приводящие к столь резкой смене условий на них, что жизнь земного образца на них никак невозможна. И вообще Земля является практически единственной идеальной планетой для возникновения и существования жизни. Поэтому и смысл имеет рассмотрение вопроса о происхождении жизни именно на Земле.

Теория химической эволюции предполагает единоразовое возникновение жизни в виде примитивных форм, развитие которых привело к нынешнему разнообразию организмов. Современные теории мутационного процесса и естественного отбора утверждают, что все формы растений и животных произошли от ранее существовавших более простых организмов, созданных химической эволюцией, путем постепенных изменений, накапливающихся в поколениях, а не создавались всякий раз новыми. По некоторым подсчетам, ныне существует около одного миллиона животных и около четырехсот тысяч видов растительных организмов. Огромное количество видов вымерло к настоящему времени. А за всю историю жизни число видов превышает миллиард. И все они, как считают, произошли от первичных, используя способность изменяться от низших форм к высшим.

В 1859 году Ч. Дарвин опубликовал книгу "Происхождение видов путем естественного отбора", основная мысль которой следующая. Любая группа животных или растений имеет тенденцию к изменчивости. Организмов каждого вида рождается больше, чем может выжить и далее существовать. В силу этого между организмами начинается борьба за существование. Побеждают и выживают организмы, обладающие какими-либо преимуществами, что позволяет им иметь и преимущество в размножении. А за счет этого приобретенные положительные качества утверждаются и в потомстве. Постепенное и постоянное приобретение новых положительных признаков и передача их следующим поколениям и есть развитие жизни от простых форм к сложным.

Объясняя появление высокоорганизованных организмов эволюцией жизни, Дарвин делает основной упор на естественном отборе. Однако сейчас с достоверностью установлено, что реальная борьба между животными (и растениями) за пищу, свет, воду, пространство и т. д. имеет гораздо менее важное значение. Конечно, наиболее жизнеспособные особи действительно получают какие-то преимущества, но какой-либо реальной борьбы их с другими членами данной группы, продвигающей их (или их потомков) по пути развития, совершенно не обнаружено.

Если взять группу различных организмов, живущих на одной территории, то есть там, где и предполагается естественный отбор, то тем более конкуренция не играет сколь-либо значительной роли в существовании этих организмов. Напротив, растения и животные оказываются объединенными во взаимозависимые сообщества, куда входят и компоненты неживой природы.

Сейчас получены четкие данные о том, что биологические причины не позволяют считать, что совершенствование жизни вообще возможно. Наиболее убежденные в этом заявляют даже, что вообще никакого пути в будущее не существует, что нет вообще никакого прогресса. Данные молекулярной биологии и генетики однозначно свидетельствуют о невозможности изменения генетического материала. А всякие мутации в смысле изменения структуры хромосом обуславливают почти обязательное вымирание или самих этих организмов, или их потомков.

Идеи об эволюционном развитии жизни высказывались и намного раньше Дарвина. Похожие мысли можно найти и у древних философов: Фалеса, Эмпедокла, Эпикура и других. Еще в VI в до н. э. Анаксимандр утверждал, что человек появился на Земле под воздействием солнечных лучей из ракообразных организмов, зародившихся в иле, научившихся поддерживать жизнь на суше, а затем навсегда обосновавшихся на земле и постепенно превратившихся в людей. Три века спустя Аристотель разработал целую теорию постепенного развития жизненных форм -- "лестницу природы". Так и Лукреций в поэме "О природе вещей" с позиций эволюции объяснял происхождение растений и животных.

Похожие статьи




ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ, Представления о происхождении жизни - Философия силы

Предыдущая | Следующая